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第1章 绪论1

1.1 水泥土的发展概况1

1.1.1 国外水泥土的发展概况1

1.1.2 国内水泥土的发展概况2

1.2 水泥土搅拌桩的发展概况及不足2

1.2.1 水泥土搅拌桩的发展概况2

1.2.2 水泥土搅拌桩存在的不足3

1.3 劲性水泥土搅拌桩的发展概况4

1.3.1 国外劲性水泥土搅拌桩的发展概况4

1.3.2 国内劲性水泥土搅拌桩的发展概况4

1.3.3 劲性水泥土搅拌桩存在的不足6

1.4 再生混凝土研究概况6

1.4.1 再生骨料的研究意义6

1.4.2 再生骨料的研究现状7

1.4.3 再生混凝土性能的研究现状10

1.4.4 陶瓷再生混凝土的研究现状11

1.4.5 再生混凝土应用概况13

1.5 主要研究内容14

1.5.1 问题的提出14

1.5.2 主要研究内容15

第2章 黄泛区地质的特点16

2.1 黄泛区概述16

2.2 黄泛区粉土的分类16

2.3 黄泛区粉土的物质组成特点17

2.3.1 土壤中的盐分17

2.3.2 粒度成分特征18

2.3.3 化学成分18

2.3.4 矿物组成18

2.4 黄泛区粉土的物理性质19

2.5 黄泛区软土地基常见的处理方法23

2.5.1 强夯法23

2.5.2 排水固结法24

2.5.3 水泥土搅拌桩法24

2.5.4 振动碎石桩法24

2.5.5 石灰桩法25

2.5.6 真空堆载联合预压法25

2.5.7 置换法25

第3章 陶瓷再生骨料混凝土基本性能的试验研究26

3.1 试验材料26

3.1.1 胶凝材料和掺合料26

3.1.2 细骨料26

3.1.3 粗骨料29

3.2 陶瓷再生沙对陶瓷再生骨料混凝土性能的影响30

3.2.1 对陶瓷再生骨料混凝土拌和物表观密度和坍落度的影响30

3.2.2 对陶瓷再生骨料混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响31

3.3 水灰比对陶瓷再生骨料混凝土抗压强度的影响33

3.4 废陶瓷再生混合沙混凝土与普通混凝土性能对比研究35

3.4.1 试验材料35

3.4.2 试验详情36

3.4.3 对再生混凝土拌和物表观密度的影响36

3.4.4 对再生混凝土拌和物和易性的影响36

3.4.5 对再生混凝土抗压强度的影响37

3.4.6 对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响38

3.4.7 对再生混凝土脆性的影响38

第4章 劲性搅拌桩的材料特性及强度影响因素39

4.1 劲性搅拌桩桩身物理力学特性40

4.1.1 内芯的物理力学特性40

4.1.2 水泥土外芯的物理力学特性40

4.2 劲性搅拌桩的综合材料特性41

4.3 劲性搅拌桩桩身材料强度影响因素41

4.4 适用范围43

第5章 水泥土室内试验研究45

5.1 试验材料45

5.1.1 试验所用土样45

5.1.2 试验所用水泥45

5.1.3 试验所用外加剂及其他46

5.2 试验方案46

5.2.1 试验方案依据46

5.2.2 试验方案制订48

5.3 试块的制备与养护48

5.3.1 试块的制备48

5.3.2 试块的养护50

5.4 试验内容50

5.5 试验结果52

5.6 试验结果分析53

5.6.1 普通水泥土无侧限抗压强度53

5.6.2 掺粉煤灰水泥土无侧限抗压强度54

5.6.3 掺沙水泥土无侧限抗压强度56

5.6.4 掺灰钙水泥土无侧限抗压强度57

5.6.5 不同养护方式下水泥土无侧限抗压强度58

5.6.6 水泥土的变形特性60

第6章 改性劲性搅拌桩室内试验64

6.1 概述64

6.2 模型试验的设计64

6.3 试验模型的制作65

6.3.1 水泥土搅拌机模型65

6.3.2 芯桩模型制作66

6.3.3 整体模型箱制作68

6.4 模型试验加载测试装置70

6.4.1 试验加载装置70

6.4.2 试验测试装置72

6.5 试验过程73

6.5.1 单桩承载力预估73

6.5.2 试验的加载75

6.6 试验结果与分析75

第7章 劲性搅拌桩的现场试验研究84

7.1 试验的主要目的和内容84

7.2 试验场地工程地质概况85

7.3 室内土工试验统计表86

7.3.1 各层粉土的黏粒含量统计86

7.3.2 三轴剪切试验（UU）成果统计86

7.3.3 渗透试验成果统计87

7.3.4 高压固结试验成果统计87

7.4 原位测试成果统计87

7.4.1 静力触探测试成果统计87

7.4.2 标准贯入试验成果统计88

7.5 试桩的设计89

7.6 试桩的制作和测点的布置90

7.7 试验的加载设计92

7.8 试验检测方法原理及设备93

7.8.1 试验原理93

7.8.2 试验依据93

7.8.3 加载装置94

7.8.4 仪表选择与布置94

7.8.5 加载制度94

7.8.6 试验主要仪器95

7.9 材料性能试验95

7.10 劲性搅拌桩的竖向荷载试验95

7.10.1 劲性搅拌桩的竖向荷载与沉降95

7.10.2 试验桩极限承载力的确定101

7.10.3 劲性搅拌桩的桩身轴力及单位侧摩阻力的分布102

7.10.4 劲性搅拌桩的试验结果分析106

7.11 劲性搅拌桩的水平荷载试验109

7.11.1 单桩水平临界荷载的确定原则109

7.11.2 单桩水平极限荷载的确定原则109

7.11.3 三根试桩的试验结果、H-t-Y0曲线及H0-△Y0/△H0曲线110

7.12 三根试桩破坏模式分析113

7.13 桩身内力的分析115

7.13.1 单桩水平荷载作用下桩身弯矩的推算115

7.13.2 地基土水平抗力系数的比例系数m的确定116

7.13.3 水平承载力设计值估算计算公式的提出121

第8章 劲性搅拌桩圆柱孔扩张问题的理论解答122

8.1 圆柱孔扩张问题弹性阶段应力及位移解答122

8.2 圆柱孔扩张问题的塑性解答125

8.2.1 Tresca材料圆柱孔扩张问题的解答125

8.2.2 Tresca材料圆柱孔扩张问题的实例求解127

8.3 桩引起的超孔隙水压力计算129

第9章 试验桩的有限元分析131

9.1 有限元原理简介131

9.1.1 有限元法的基本思想131

9.1.2 有限元法的基本步骤131

9.1.3 数值计算与试验分析的对比132

9.2 有限元软件ABAQUS简介132

9.2.1 ABAQUS概述132

9.2.2 ABAQUS在岩土工程中的实用性132

9.3 模型的建立133

9.3.1 模型简化133

9.3.2 建模过程133

9.4 模型桩有限元分析结果135

9.5 桩水平承载力数值分析137

9.5.1 桩的侧向工作特性分析139

9.5.2 芯桩对桩体侧向工作特性的影响141

第10章 劲性搅拌桩复合地基竖向荷载下的性状研究144

10.1 劲性搅拌桩竖向荷载分配与传递机制144

10.2 计算模型及计算参数的选取144

10.2.1 计算模型144

10.2.2 计算参数的选取145

10.3 计算结果分析146

10.3.1 劲性搅拌桩复合地基的单桩承载力146

10.3.2 劲性搅拌桩承载力提高机制148

10.3.3 复合地基的沉降148

10.3.4 劲性搅拌桩桩体位移151

10.3.5 劲性搅拌桩桩体轴向应力152

10.3.6 劲性搅拌桩桩顶应力153

10.3.7 劲性搅拌桩桩体内外芯桩荷载分担比155

10.3.8 劲性搅拌桩桩体桩土荷载分担比156

10.3.9 劲性搅拌桩桩体侧摩阻力157

10.4 劲性桩复合地基的应用159

10.4.1 劲性桩复合地基承载力计算159

10.4.2 劲性桩复合地基沉降计算160

第11章 劲性搅拌桩复合地基水平荷载性状分析162

11.1 单桩水平振动问题研究现状162

11.1.1 连续介质解析理论163

11.1.2 文克尔地基梁模型法163

11.1.3 有限元和边界元理论164

11.2 分析模型及方法165

11.2.1 土体本构关系及单元类型165

11.2.2 阻尼矩阵的确定165

11.2.3 传输边界166

11.2.4 时域分析的动力方程及求解方法167

11.2.5 基本假定及分析模型167

11.3 计算参数及地震波输入168

11.4 复合地基的地震响应分析169

11.4.1 劲性搅拌桩复合地基与桩基础的比较169

11.4.2 复合地基不同波形的比较170

11.4.3 复合地基不同芯桩长度的比较173

11.4.4 复合地基不同截面含芯率的比较174

11.4.5 复合地基不同水泥土模量的比较176

11.4.6 不同波形上部结构水平位移的比较178

11.5 水平荷载静力分析179

11.6 动力群桩效应分析180

11.6.1 群桩相互作用分析方法180

11.6.2 群桩完全动力分析183

11.6.3 群桩动力阻抗184

第12章 劲性搅拌桩的若干问题及其优化设计186

12.1 劲性搅拌桩的若干问题186

12.1.1 水泥土搅拌桩的水泥掺入量问题186

12.1.2 水泥土搅拌桩的搅拌均匀性问题186

12.1.3 水泥土的空气增强效应187

12.1.4 劲性搅拌桩施工机具问题187

12.1.5 劲性搅拌桩施工时注意的问题188

12.2 劲性搅拌桩的破坏模式188

12.2.1 芯桩桩顶被压碎188

12.2.2 芯桩向水泥土中刺入189

12.2.3 劲性搅拌桩无芯段被压碎189

12.2.4 劲性搅拌桩整桩向桩端土中刺入189

12.3 劲性搅拌桩的优化设计189

12.3.1 劲性搅拌桩内外芯长比设计189

12.3.2 劲性搅拌桩芯桩截面尺寸设计190

12.3.3 劲性搅拌桩桩身掺灰量设计191

第13章 劲性搅拌桩设计与施工技术193

13.1 适用条件和设计原则193

13.1.1 适用条件193

13.1.2 设计原则193

13.2 设计方法193

13.2.1 一般规定193

13.2.2 构造194

13.2.3 计算方法194

13.3 施工技术195

13.3.1 施工准备195

13.3.2 施工作业196

13.4 质量检测197

13.5 承载力检测197

13.6 工程验收198

参考文献199